WC-spolning med regnvatten

WC-spolning med regnvatten

– en hållbar lösning?

Niklas Gyllensvärd

Sammanfattning

Idag spolar den stora majoriteten av alla invånare i Sverige med dricksvattnen i toaletten. Spolning med regnvatten i WC är något som på flera håll i världen används flitigt främst i områden med någon slags vattenbrist. Men i Sverige har regnanvändande anläggningars popularitet inte riktigt slagit igenom ännu. Orsaken till detta kan härledas till flera faktorer. De viktigaste och de som påverkar mest är; den goda tillgången och således låga priset på dricksvatten i Sverige, samt begränsad konkurrens bland företag och återförsäljare vilket ger ett högt investeringspris på regnanvändande anläggningar för konsumenten.

Fokus i detta examensarbete ligger på att göra en grundläggande analys av regnvatten och möjligheterna att genom en regnanvändande anläggning kunna använda regnvatten istället för dricksvatten för att spola i toaletten med. Tillvägagångssättet har varit att genom en studie av olika källor sammanställa information relevant till ämnet regnvatten och regnvattenanvändning till WC-spolning, följt av en analys och jämförelse av hur ekonomiskt hållbar en regnanvändande anläggning i ett standardhus beläget i Malmö är, i förhållande till samma standardhus med en traditionell dricksvattenförsörjning för WC-spolning.

Resultatet av analysen visar tydligt att en regnvattenanvändande anläggning i fallet med standardhuset i dagsläget inte går att rättfärdiga ur ekonomisk synpunkt, men även att det finns möjlighet till en realistisk ekonomisk förtjänst i andra byggnader eller i framtiden.

Abstract

Flushing the toilet with rain water – a sustainable solution?

The vast majority of the Swedish population today flushes their toilet with drinking water. Flushing the toilet with rain water is used diligently on multiple locations around the world, typically where there is a shortage of fresh water. In Sweden though, the popularity of rain water harvesting has not yet been successful. The cause of this can be deducted to several factors, where the most important and the most influential are the abundant source, and therefore low cost, of fresh water in Sweden and the lack of competition among retailers, which results in a high investment cost of rain water harvesting equipment for the consumer.

The focal point of this Bachelor’s Degree project is to make a fundamental analysis of rain water and the possibilities of using rain water instead of drinking water for flushing the toilet. The procedure of the project has consisted of a study of sources, a compilation of information relevant to rain water and the use of rain water as flushing water in the toilet and an analysis of a calculated average house in Malmo, Sweden, and a comparison between a traditional toilet flushing system and a rain water toilet flushing system of the same average house.

The result of the analysis clearly shows that a rain water toilet flushing system can not be justified from a economical standpoint in the case of the average house, but also that there is a realistic chance of an economical profit in the future or if used with other building types.

Innehållsförteckning

2.1.5 Statistik och ekonomi ...11

2.2 Svenska och internationella exempel ...13

2.2.1 Exempel i Sverige...13

2.2.2 Internationella exempel...15

2.3 Teori ...16

2.3.1 Dagvattenhantering...16

2.3.2 Dimensionering av regnvattenflöde...18

2.3.3 Projektering av regnanvändande installation ...19

2.3.4 Dimensionering av lagringstank för regnvatten ...23

3 Analys och resultat ...24

3.1 Standardhus...24

3.2 Normal installation och kostnad ...26

3.2.1 Installation och installationskostnad...26

3.2.2 Vattenkostnad...26

3.3 Regnanvändande installation och kostnad...28

3.3.1 Installation och installationskostnad...28

3.3.2 Vattenkostnad...29

3.4 Resultat ...31

4 Avslutande diskussion ...34

5.1 Böcker...36 5.2 Rapporter ...36 5.3 Digitala källor ...36

1 Inledning

Vattenanvändningen är central i våra byggnader. Kall- och varmvatten, avlopp, fjärrvärme, värmevatten i radiatorer, regnvatten i stuprör, temperaturreglering av ventilationsluft – vatten är inblandat i det mesta i en byggnad. Tack vare det relativt låga priset och den goda tillgången på vatten så har det i Sverige inte direkt funnits behov att utveckla någon innovativ teknik för en alternativ användning av regnvatten.

De senaste 10-15 åren har dock ett allt större miljö- och återvinningstänkande i samhället såväl som i husbyggnadsbranschen gjort att allt fler människor eftersöker en så ”grön” byggnad som möjligt.

I dagsläget spolar en mycket stor majoritet av svenskarna med dricksvatten i toaletten och låter regnvattnet rinna av taket och i vissa fall blandas med avlopp för avledning till reningsverk, vilket inte kan anses som hållbart ur ett miljöperspektiv. Med dessa fakta som utgångspunkt passar en möjlig användning av regnvatten istället väl in.

Förutom miljöfrågorna så finns det även ekonomiska och tekniska frågor att ta i beaktning. Är det i längden ekonomiskt hållbart att inte använda regnvatten för t.ex. spolning av wc-stol? Blir de tekniska installationer som krävs för dyra eller avancerade? Det finns flera synvinklar ur vilken frågan blir aktuell.

1.1 Syfte

Syftet med detta examensarbete är att göra en grundläggande analys med huvudfokus på regnvatten, i och runt omkring en byggnad och dess egenskaper, samt möjligheten att utnyttja regnvattnet mer än vad som idag anses som norm att göra, med en tydlig specifikation på spolvatten i WC.

Vidare är syftet att utreda hur en installation för en alternativ användning av regnvatten för spolning av toaletter skulle kunna ske på bästa sätt, vilka för- och nackdelar som finns och vilka typer av fastigheter som passar bäst. Även ekonomisk förtjänst och hållbarhet behandlas som faktorer.

1.2 Frågeställningar

För att precisera mitt syfte med arbetet har jag ett antal frågeställningar. De är som följer:

1. Hur ser den normala vattenanvändningen och vattenbehovet ut i Sverige idag och hur kan man utnyttja regnvatten istället för dricksvatten som en resurs för spolning i WC?

2. Hur skulle en regnvattenanvändande installation i ett flerbostadshus beläget i Malmö dimensioneras och är det möjligt att på sikt få en ekonomisk besparing jämfört med en normal dricksvattenanvändande installation?

1.3 Metod

Metoden som jag har arbetat med till detta examensarbete består i princip av en inledande och bakgrundsgivande del följt av en analyserande ekonomisk del. Den inledande delen är till för att ge en grundläggande introduktion till de bakomliggande fakta och förutsättningar som arbetet behandlar. I den efterföljande delen görs dels en beskrivning över hur de installationstekniska och ekonomiska detaljerna skulle kunna se ut för ett ansatt standardhus beläget i Malmö, och dels en analys av hur vida en eventuella ekonomisk vinst kan göras.

Framtagandet av källor har gjorts genom databassökningar på nyckelord och genom studier av referenser på rapporter, artiklar och uppsatser inom relevant område, både i bok- och elektronisk form. Även korrespondens med företag och statliga verk har används som en källa.

1.4 Avgränsningar

I arbetet har jag gjort vissa avgränsningar för att på ett så bra sätt som möjligt kunna presentera och analysera frågor, fakta och resultat. Principiella förenklingar och antagna värden har använts för att inte analyser skall föras på en för avancerad nivå.

Vid bestämning av standardhus och dess projekteringsvärden så har en inriktning på flerbostadshus gjorts. Detta har gjorts i samband med handledare på Ramböll och Malmö högskola med motiveringen att flerbostadshus är betydligt mer marknadsintressanta att projektera och mer ekonomiskt gångbara än t.ex. villor, samt har betydligt fler vatteninstallationer än kontorslokaler och industrier, vilka är av betydelse för hur detta examensarbete genomförts.

2 Bakgrund

2.1 Inledande bakgrund

Vatten är i sin enklaste form en kemisk förening som består av två väteatomer och en syreatom, har den kemiska beteckningen H2O och det vetenskapliga namnet

diväteoxid eller divätemonoxid. Av allt vatten på jorden (ca 70 % av den totala jordytan) är den ungefärliga fördelningen 97 % saltvatten och 3 % sötvatten. Dock är 2/3 av allt sötvatten bundet i glaciärer på nord- och sydpolen, vilket betyder att endast 1 % av allt vatten på jordytan är drickbart sötvatten.1

Hur ont om vatten är det då i Sverige?

I Sverige har vi gott om vatten, men i vissa områden kan en viss brist på dricksvatten uppstå under delar av året. Torka kan vara en orsak till vattenbrist, men även saltvatteninträngning i grundvattnet, så kallat relikt vatten, för de som får sitt dricksvatten ifrån brunn i kustnära områden kan ytterligare orsaka vattenbrist.2

Figur 2.1 Skiss över var i Sverige relikt grundvatten förekommer.

1 _{Malmös och Lunds VA-verksamheter, VA-Syd.}

Nu är det inte alltid just vattenbrist som gör regnvattenåtervinning till ett intressant ämne. Fördelarna och vinsterna med regnvattenåtervinning är många.

Regnvatten och återvinning av regnvatten har bl.a. följande egenskaper3: • rent och fritt från mycket salter och mineraler.

• regnvatten är mjukt vatten som är nästan pH-neutralt och därmed skonsammare (mindre korrosion) mot maskiner och ledningar jämfört med hårt vatten.

• det är gratis, de enda kostnaderna är för uppsamling och användning. • slutanvändaren är lokalt placerad vilket gör komplexa och kostsamma

distributionssystem onödiga.

Sverige är mycket privilegierat sett till vattenresurser då ca 9 % av landets yta är sjöar, som tillsammans med alla andra vattendrag ger en årlig avrinning på ca 200 km³. Detta kan jämföras med den sammanlagda årliga vattenanvändningen på ca 1 km³ (1 000 miljoner m³), vilket betyder att den mängd vatten som tas ut årligen endast är en halv procent av det teoretiska maximala värdet.4

Nedanstående diagram visar hur mycket vatten varje invånare har tillgång till per år i några olika länder. Är tillgången lägre än 1 700 m³/(person, år) kallas det för vattenbrist, medan tillgång lägre än 1 000 m³/(person, år) kallas kronisk vattenbrist.5

Figur 2.2 Diagram över vattentillgång per person och år för några länder.

3 _{The Texas Manual on Rainwater Harvesting; Texas Water Development Board, 2005, s 1.} 4 _{Fakta om Vatten och Avlopp; Svenskt Vatten, 2005, s 3.}

2.1.1 Begreppsförklaring

För att förtydliga och undvika missförstånd har jag nedan sammanställt en ordlista över några av de tekniska termer och beskrivande uttryck som används i arbetet eller kan uppkomma i samband allmänna beskrivningar:

Ord Förklaring

BDT-vatten Spillvatten från Bad, Dusch och Tvätt.

Dagvatten Tillfälligt förekommande vatten, t.ex. regn-, _{smält- och spolvatten.} Grundvatten Vatten som fyller håligheterna i marken och _berggrunden. Gråvatten Spillvatten från bad, dusch, tvätt och kök. Hushållsspillvatten Spillvatten från kök, badrum, toaletter och _{tvättstugor.} Kallvatten Kallvatten, kommunalt eller från egen brunn. Kombinerat dagvattensystem Avloppssystem med gemensam ledning för _{spill-, dag- och dränvatten.} LUD Lokalt utnyttjande av dagvatten

Recipient Ytvatten eller grundvatten som tar emot utsläpp _{av dagvatten.} Regnvatten Regn fritt från andra vattensorter.

Råvatten Dricksvatten från yt- eller grundvatten. Svartvatten Spillvatten från toaletter.

Vattensystem Samtliga vatteninstallationer i en fastighet. WC-vatten Spillvatten från toaletter. Se Svartvatten. VP-vatten Värme primär, fjärrvärmevatten

2.1.2 Miljö

Exempel på ämnen som förorenar dagvatten är många, men de flesta föroreningar sker då regnvattnet träffar en smutsig yta. Följande ämnen kan på ett negativt sätt påverka regnvattnet efter det har fallit på en byggnads tak:

Ämne Påverkan på människor _{och natur} Lokala källor till spridning och förorening av dagvatten

Bly Mycket giftigt för _människor. Skorstenskragar. DEHP (dietylhexylftalat) _{reproduktionstoxisk. Giftig} Misstänkt Mjukgörare i plast.

Kadmium Mycket giftigt för _{människor. (byggnadsmaterial).} Förorening i zink Krom Negativ påverkan på _människor. Byggnader.

PCB Giftiga för människor. Fogmassor i byggnader.

Tabell 2.1 Ämnen som förorenar dagvatten, från ”Dagvattenstrategi för Malmö”.6

Eftersom insamling av regnvatten till en regnvattenanvändande anläggning, för till exempel spolning av WC, i en betydande majoritet sker ifrån takytor på fastigheter gäller det att speciellt kontrollera att de ämnen som omnämns i ovanstående tabell ej är närvarande på det tak som används.

Är det då enbart när regnet kommer i kontakt med en yta som det kontamineras? De så kallade sura regn som, i alla fall för en tid sedan, var väldigt omskrivna och diskuterade i media7. Luftföroreningar som räknas som försurande är främst svaveldioxid men även till viss del kväveoxider och kan transporteras med vindar tio- eller till och med hundratals mil från källan för utsläppet innan de faller till marken som regn, snö eller torrt nedfall. Detta medför att den största delen av det sura regn som faller över Sverige kommer från Centraleuropa och Storbritannien där källorna till svaveldioxid- och kväveoxidutsläpp, bland annat industrier, vägtrafik förbränning av olja och kol och andra förbränningsanläggningar, förekommer i betydligt högre grad än i Sverige. Statistik visar dock att svavelnedfallet över Sverige minskat med 61 % och kväve med 23 % mellan 1990 och 2007, vilket nedanstående tabeller från

6 _{Dagvattenstrategi för Malmö; Malmö Stad augusti 2007, s 26.} 7 _{Skogen dog… …inte, Ny Teknik, Niclas Köhler. 2009-05-13.}

Naturvårdsverket visar grafiskt. Dock visas endast svenska utsläpp av svaveldioxid och kväveoxid i tabellerna.8

Tabell 2.2 Svenska utsläpp av kväveoxider till luft 1990-2007 från Naturvårdsverket.9

Tabell 2.3 Svenska utsläpp av svaveldioxid till luft 1990-2007 från Naturvårdsverket.10

8 _{Det sura regnet avtar; Naturvårdsverket.} 9 _ibid.

2.1.3 Boverkets byggregler

I Boverkets byggregler (BBR) finns krav på och riktlinjer för hur installationer för tapp-, avlopps- och övrigt vatten ska se ut. Huvudfokus ligger på att utformning av installationer ger en vattenkvalitet och hygienförhållanden som tillfredställer de allmänna hälsokraven.

I kapitel BBR 6:63 Installationer för övrigt vatten behandlas de installationer som inte innefattar tapp- eller avloppsvatten, till exempel brandsläckningssystem, industriella vattensystem och system där till exempel regnvatten används för tvätt, spolning av WC och så vidare. Även om installationerna för övrigt vatten inte behöver innefatta kvalitetskraven för dricksvatten, så måste ändå de allmänna hälsokraven följas, se nedan för utdrag från BBR 6.6.11

BBR 6:6 Vatten och avlopp

6:61 Allmänt

Byggnader och deras installationer ska utformas så att

vattenkvaliteten och hygienförhållanden tillfredställer allmänna hälsokrav. (BFS 2006:12)

6:611 Tillämpningsområde

Reglerna i detta avsnitt gäller för installationer för vatten och avlopp dels i byggnader, dels på tomter till dessa byggnader. (BFS 2006:12)

6:612 Definitioner

Tappkallvatten: Kallt vatten av dricksvattenkvalitet.

Tappvarmvatten: Uppvärmt tappkallvatten.

Tappvatten: Samlingsbeteckning för tappkallvatten och tappvarmvatten.

Övrigt vatten: _{Vatten som inte uppfyller kraven för tappvatten men som}

kan användas till uppvärmning, kylning, toalettspolning, tvättmaskiner m.m. där kraven på vattnets kvalitet är beroende av ändamålet men där vattnet inte nödvändigtvis behöver vara tappvatten. (BFS 2006:12)

Det är dessutom extra viktigt att vara noga med märkning av de installationer som är för övrigt vatten och tappvatten, så att inte övrigt vatten av misstag kopplas till tappvatten.12

11 _{BBR 2008, 6: Hygien, miljö och hälsa, s. 161.}

2.1.4 Dagens teknik

I en klar majoritet av flerbostadshus idag är husets vattensystem och dess installationsmetod i princip densamma, en så kallad konventionell tappvatteninstallation.

De ingående vattenledningarna består i princip av externt kallvatten och eventuellt fjärrvärmevatten, medan de utgående är hushållsspillvatten och dränerings-/dagvatten (se kapitel 2.3.1 Dagvattenhantering).

Kallvatten går dels direkt till tappvatteninstallationerna och dels till en beredare för uppvärmning till varmvatten. Det görs normalt ingen skillnad på tappkallvatten för spolning i WC och annat tappkallvatten för till exempel dusch, diskbänk, handfat, disk-, tvättmaskin eller vattenutkastare.

Varmvatten värms i en beredare och fördelas sedan till samtliga tappvarmvatteninstallationer till exempel dusch, diskbänk och handfat.

Figur 2.3 Förenklad princip för tappvatteninstallation, skissat från Installationsteknik AK för V.13

Det finns ett par olika källor till kallvatten beroende på hur och var fastigheten är placerad, både geografiskt och geologiskt. Rent generellt får man sitt dricksvatten antingen kommunalt eller via en egen brunn (så kallad enskild vattenförsörjningsanläggning). Alternativet att ta vatten från en grundvattenbrunn är till största delen koncentrerat till bebyggelse utanför tätort där kommunalt vatten inte är en valmöjlighet på grund av brist på närliggande ledningar eller

oåtkomlig terräng. I och omkring någorlunda tätbebyggda områden är det i regel kommunalt vatten i fastigheternas ledningar. Kommunalt vatten hämtas från antingen grundvatten- eller ytvattentäkter (se kapitel 2.1.1 Förklaring av begrepp) och i Sverige är fördelningen mellan de båda alternativen ungefär lika stor sett över hela landet. Fördelningen mellan vilken variant av vattentillförsel som används i Sverige är att ungefär 15 % av de permanentboende får sitt vatten från brunnar och ungefär lika många fritidsboende. Kvaliteten på vattnet varierar kraftigt beroende på vilken typ av vattentäkt och var i landet det tas ifrån. I grundvattentäkter spelar till exempel vilken berggrund in i vilket pH-värde vattnet har, medan ytvattentäkter i områden med ofta förekommande surt regn, (se kapitel 2.1.2 Miljö) till exempel västra Götaland14, får en lägre pH-halt.15

Av tradition har både vatten och avloppshanteringen i Sverige huvudsakligen varit en kommunal angelägenhet. Bland annat äger Sveriges kommuner de allmänna anläggningarna bestående av vattenverk, ledningsnät och avloppsnät. Sedan en bit in på 90-talet har kommuner på flera håll i Sverige lämnat ifrån sig huvudansvaret på privata företag och bolag i så kallade driftentreprenader och den sammanlagda arbetsstyrkan ansvariga för VA-förvaltning i Sverige ligger runt 6 000 personer.16 Intressant att veta är att det ligger ca 67 000 km (nästan dubbla ekvatorn) kommunala vattenledningar i Sverige, och fördelningen mellan dessa fördelar sig ungefär så här:

• Gjutjärn 55 % • PVC 19 % • Polyeten 14 % • Övrigt 12 %

Gjutjärnmaterialet på vattenledningar är något föråldrat och nu för tiden är det nästan uteslutande PVC, polyeten och andra plastmaterial som dominerar vid nyläggning och restaurering.17

Vattenkvaliteten har även en påverkan på de installationer i en fastighet med vilka vattnet kommer i kontakt med. En vattenkvalitet med ett högt pH-värde, s.k. hårt vatten, kan efter en tid ge avlagringar i t.ex. VVB (varmvattenberedare), disk- och tvättmaskiner och VVC (varmvattencirkulation)-pumpar, eftersom en kalkutfällning kan ske då hårt vatten värms över en viss temperatur. För att förhindra utfällning och avlagringar används ofta ett filter som är jonbytande och avlägsnar kalciumjonerna i vattnet. Likaså grundvattnets kvalitet kan orsaka problem, mest på grund av hög bakteriehalt, vilket löses med hjälp av en klorering av vattnet för att sterilisera. Dock finns det krav på att klorhalten inte får överstiga 0,4 g/m³ då vattnet anländer till konsumenten.18

14 _{Det sura regnet avtar; Naturvårdsverket.}

15 _{Installationsteknik AK för V, Catarina Warfvinge, 3:1.} 16 _{Fakta om Vatten och Avlopp; Svenskt Vatten, 2005, s 6.} 17 _{Fakta om Vatten och Avlopp; Svenskt Vatten, 2005, s 17.} 18 _{Installationsteknik AK för V, Catarina Warfvinge, 3:1.}

2.1.5 Statistik och ekonomi

Genomsnittsnederbörden i Malmö ligger just nu runt ca 600 mm/år19, men rapporter visar på en prognos mot ökad nederbörd och årsnederbörden beräknas öka med omkring 15 % till år 210020. Även om en framtida ökad nederbörd oftast ses som något negativt kan det dock på sikt vara positivt för förekomsten av regnvattenanläggningar i Sverige. Emellertid är inte regnintensiteten och regnfrekvensen jämnt uppdelad över året, utan vissa månader får betydligt mer regn än andra (se figur 2.4 nedan). Detta medför att en regnvattenanvändande anläggning under månader med lägre nederbörd får fylla på mer tappkallvatten för att klara behovet av spolvatten för WC och under månader med högre nederbörd mindre eller kanske inget alls.

Figur 2.4 Daglig nederbörd för 2008 för en väderstation vid Vildhästen 7 i området Limhamn i Malmö.21

Renvatten (kallvatten) kostar i Malmö 4,06 kr/m³, alltså 0,406 öre/liter och utsläpp av avloppsvatten 4,32 kr/m³, alltså 0,432 öre/liter22 (samtliga siffror inklusive moms). Dock kan ej renvatten och avloppsvatten faktureras för sig, då vattenmätare endast finns på ingående kallvattenledning. Detta ger en sammanlagd kostnad av 8,38 kr/m³.

I Malmö tas även en dagvattenavgift ut på 3 kr per m² tomtyta och år23, där minsta debitering är för 100 m² även om tomtytan är mindre. För flerbostadshus debiteras en årsavgift för en tomtyta på 65 m² per lägenhet, vilket blir 195 kr oavsett hur stor lägenheten är. Även för villor (en- och tvåbostadshus) finns ett schablonvärde på 200 m² tomtyta per villa, vilket blir 600 kr per år och villa.

Statistik över hur mycket dricksvatten (inkl. BDT-vatten) ett normalt svenskt hushåll använder, skiljer sig åt något beroende på vilken källa som används. Se tabell nedan för olika värden på medelanvändningen av dricksvatten i liter per person och dag (l/pd):

19 _{VA-Syd, Stefan Milotti, 2009-04-23.}

20 _{SMHI, Nederbördsförändring, Sydvästra Götaland, 2009-05-07.} 21 _{Weather Underground, http://www.wunderground.com. 2009-05-07.} 22 _{Malmös och Lunds VA-verksamheter, VA-Syd.}

Källa _{vattenförbrukning} Genomsnittlig Installationsteknik AK för V24 ca 200 l/pd

Naturvårdsverket25 _{199 l/pd}

Svenskt Vatten26 _{180 l/pd}

Tabell 2.4 Olika källor för genomsnittlig vattenförbrukning för hushåll i Sverige.

Vad det gäller skillnaderna i genomsnittlig vattenförbrukning mellan de olika källorna kan det bero på t.ex. skillnaderna i vilken vattenmängd som beräknats för spolvattnet till toaletter eller antal toalettbesök per dygn. Både Warfvinge och Naturvårdsverket räknar med en spolvolym på 8 l/spolning - en normal mängd för konventionella (äldre) toalettyper, vilka ligger mellan 6-12 l/spolning27, medan Svenskt Vatten troligtvis räknar med en modernare toalettyp med något lägre spolvolym, till exempel konventionellt snålspolade (två knappar) med en spolvolym på 4 l/spolning för stor spolning och 2 l/spolning för liten spolning28_.

Hur stor del av hushållsförbrukningen kan man räkna med att wc-spolningen står för i ett genomsnittligt hushåll? Ca 35 l/pd (liter per person och dygn) enligt Svenskt Vatten, vilket kan anses som en rimlig siffra för relativt nya modeller av toaletter. Ett av de få företag i Sverige med produkter inriktade på alternativ användning av regnvatten för till exempel spolning av WC, ACO TTM29_{, har till}

exempel ett dimensionerande riktvärde på 36 l/pd, vilket är det värde som används för de flesta beräkningar i detta arbete.

I takt med att mer och mer volymsparande toaletter utvecklas, vilket går hand i hand med samhällets hållbarhetsutveckling, så kommer även en ökning av den möjliga ekonomiska vinningen med regnvattenanvändning för till exempel WC-spolning att komma betydligt mer i fokus än vad den är idag. Detta faktum i kombination med den förväntade ökande nederbördsmängden per år är ytterligare en påskyndande faktor för att göra regnvattenanvändande anläggningar populärare, eftersom det ofta i princip krävs en reell ekonomisk vinning inblandad för att branschen och fastighetsägare skall inse värdet av det regnvatten vi idag lämnar outnyttjat.

24 _{Installationsteknik AK för V, Catarina Warfvinge, 3:1.}

25 _{Rapport 4225 – Vad innehåller avlopp från hushåll? Naturvårdsverket, s. 11.} 26 _{Drickvatten – vårt viktigaste livsmedel, Svenskt Vatten.}

27 _{SwedEnviro rapport 2001:1, Marknadsöversikt – extremt snålspolade toaletter, s. 7.} 28 _ibid.

2.2 Svenska och internationella exempel

2.2.1 Exempel i Sverige

Alternativ användning av regn för spolning i WC är något som i Sverige inte förekommit i någon större skala. En anledning till detta kan vara att det inte är förrän de senaste 10-20 åren som miljöfrågor och hållbart byggande har fått ett genomslag.

På den svenska marknaden finns det få aktörer med produkter inriktade på alternativ användning för regn. Den redan nämnda goda vattentillgången (se kapitel 2.1 Inledande bakgrund) kan antas vara en av huvudorsakerna till att en byggkultur med alternativ användning av regn inte på allvar ännu slagit igenom i Sverige.

Det finns dock vissa svenska företag som har inriktat sig på att sälja varor och tjänster för tillvaratagandet av regnvatten, för t.ex. WC-spolning.

Ett exempel är Göteborgsbaserade företaget ACO Nordic som tillhandahåller varor och teknisk konsultation inom de olika företagsområdena; ACO VA (Markrännor för linjeavvattning), ACO VVS (rostfria golvbrunnar, rännor och rör), ACO AVSKILJARE (avskiljare för fett, olja och slam) och ACO BYGG (takrännor, ljuskupoler, kanaltak m.m.). Under avdelningen för avskiljare återfinns MIRI RECO, ett komplett system för uppsamling och rening av regnvatten för återanvändning. Konstruktions- och installationsprincipen för RECO är relativ enkel; uppsamlingen av regnet sker från takytor (upp till 3 000 m²), filtreras genom ett eller flera stuprörsfilter och samlas upp i en lagringstank som placeras inomhus eller förläggs i mark. Pump kan antingen installeras i lagringstanken (dränkbar) eller inomhus och sugledningen förses med flottör för att undvika att eventuella större partiklar som ej filtrerats bort kommer med. Kallvatteninblandningen i tanken sker med fritt fall via en trycklös zon för att undvika en möjlig bakåtströmning av regnvatten till tappkallvattnet, eller med hjälp av en distributionsenhet, vilket i princip är en mindre tank där regnvatten och tappkallvatten blandas. Ett system med distributionsenhet kan användas för att undvika onödig tappkallvatteninblandning i regnvattentanken och då istället lämna så mycket volym som möjligt för just regnvatten. Vid bräddning av vattentanken avleds överblivet tankvatten till infiltrationsbrunn eller kommunal VA-ledning.30

Figur 2.5 Exempelbild från ACO TTM över installation av MIRI RECO.

Praktiska exempel på var i Sverige ACO:s regnvattenanläggningar finns och hur länge de varit i bruk innefattar bland annat skolor och konferensanläggningar (exempelvis Teleskolan31) i Kalmar sedan ca 10 år, Chalmers miljöhus i Göteborg sedan ca 10 år och ca 25 st enfamiljshus i framför allt kustnära områden sedan upp till 10 år tillbaka. Den största kundbasen för ACO finns idag framför allt på Sveriges ostkust i områden med begränsad grundvattentillgång och ute i skärgårdar. Exempel på några orter och platser som ACO levererat regnanvändande installationer till den senaste tiden omfattas bland annat av Norrtälje och Nynäshamn i Stockholmstrakten och Oknö strax norr om Kalmar. Ett mer sydligt lokaliserat och lokalt exempel på åtminstone framtida planer på en regnanvändande anläggning återfinns i stadsdelen Rosengård i södra Malmö där förfrågningar gjorts och projektering nu pågår för både toalettspolning och gårdsbevattning med regnvatten med system från ACO med WSP och Grontmij som projekteringskonsult.32

Ytterligare exempel på företag verksamma inom Sverige som inkorporerat alternativ användning av regnvatten är Homesafe Group33, vars affärsområde huvudsakligen ligger inom sprinklersystem för brandskydd i boendemiljö. Dock så tillhandahåller de även systemet Homesafe Greyflow System som använder sig av lagrat regnvatten till sprinklers, toalett, diskmaskin eller tvättmaskin. I likhet med systemet från ACO så sker insamlingen av regnvatten via taket och leds sedan genom ett självrensande filter ned till en markbelagd tank. Via en panel i huset kan bl.a. vattennivån i tanken och sprinklerutlösning övervakas.

31 _{Google Maps, Kalmar Teleskolan. 2009-05-13.} 32 _{ACO Nordic, David Anderson, 2009-05-07.}

Figur 2.6 Exempelbild från Home Safe Group av Homesafe Greyflow System.

2.2.2 Internationella exempel

Det finns internationella anläggningar, närmast i till exempel vissa delar av Danmark och Tyskland, där tillvaratagande och användande av regnvatten för till exempel bevattning, tvätt, spolning i wc-stol och vissa industriella ändamål utnyttjas. Orsaken till detta är att tillgången på råvatten i dessa områden är betydligt lägre än i Sverige, vilket leder till att nivåerna på grundvatten kan riskeras vid stora uttag.34 För att underlätta och uppmana alternativ användning av regn och dricksvattenbesparande installationer så ges bl.a. statliga bidrag till fastighetsägare i både Danmark och Tyskland om dessa används.35 För att ytterligare nämna faktorer som påverkar hur flitigt regnvattenanläggningar används kan man göra jämförande exempel på vattenkostnaderna mellan t.ex. Malmö och Köpenhamn. På den svenska sidan i Malmö kostar renvatten ca 8,50 kr/m³ (se kapitel 2.1.5 Statistik och ekonomi) och på den danska sidan i Köpenhamn är motsvarande siffra (i svenska kronor) ca 70 kr/m³.36

Till andra internationella exempel på tillvaratagande av regnvatten kan man hitta i USA och Australien. I dessa länder är det ofta är bristen på eller helt avsaknaden av grundvatten tillsammans med en omöjlighet till inkoppling på ett kommunalt nät som tvingar fram ett återbrukningsanvändande av regnvatten.

34 _{Installationsteknik AK för V, Catarina Warfvinge, 3:1.}

35 _{Miljöåterbyggande – En antologi om återvinning och ekologi, Boverket, s 19.} 36 _{ACO Nordic, David Anderson, 2009-05-07.}

Även i Storbritannien kan företagare göra upp till 100 % skatteavdrag37 på regnanvändande system, och avbetalningstiden för de flesta system brukar ligga inom en relativt kort tid (ca 3 år).38 Möjligheten till en kort avbetalningstid beror självklart även på bland annat aktuell vattenkostnad och anläggnings- och installationskostnader.

2.3 Teori

2.3.1 Dagvattenhantering

Den huvudsakliga uppgiften för en dagvatteninstallation är att avleda dagvatten från hårdgjorda ytor där infiltration inte är möjlig. Vanligtvis avleds dagvatten med hjälp av antingen utvändiga stuprör och hängrännor från sadeltak eller takbrunnar och invändiga stuprör från flacka tak (< 4º lutning) (se figur nedan).39

Figur 2.7 Takavvattningsinstallationer, principskiss från Installationsteknik AK för V.

Efter uppsamling i stuprör leds regnvatten antingen till infiltrationsområden (där regnvattnet filtreras via en genomsläpplig yta till exempel en stenbädd) på tomten eller som dräneringsvatten till en kommunal ledning.

37 _{Enhanced Capital Allowances. http://www.eca.gov.uk/.} 38 _{Water Harvesting, Water Guide UK.}

Historiskt sett så har ett kombinerat system för både spillvatten, dagvatten och dränvatten använts i Sverige, men på den senare halvan av 1900-talet så började ett duplikatsystem användas, där spillvattnet leds separerat från dag- och dränvatten. I Malmö är fördelningen av ledningsnätet ca 30 % kombinerat nät, varav 10 % är ett icke verksamt duplikatsystem – och ca 70 % verksamt duplikatsystem.40

Figur 2.8 Principiell beskrivning av kombinerade och separata ledningsnät för spill- och dagvatten.

En alternativ användning av regn för till exempel spolning av WC, biltvätt eller trädgårds- och odlingsbevattning gör att åtminstone en del av det regn som faller på ett byggnadstak tas tillvara istället för att belasta dagvattensystemet – med färre så kallade bräddningar och minskade utsläpp som följd.41

Hur ser då dagvattenhanteringen ut i Malmö stad? De tekniska förvaltningarna i Malmö stad har tillsammans utarbetat en dagvattenpolicy42 där principer för hur omhändertagandet av dagvatten skall ske inom allmänna områden i Malmö. Följande grundprinciper sammanfattar dagvattenpolicyn:

• Den naturliga vattenbalansen skall inte påverkas negativt av stadsbyggandet.

• Tillförseln av föroreningar till dagvattensystemet skall begränsas så långt som möjligt.

• Dagvattensystemet skall utformas så att man undviker skadliga uppdämningar vid kraftiga regn.

• Dagvattensystemet skall utformas så att en så stor del av föroreningarna som möjligt kan avskiljas under vattnets väg till recipienten.

• Dagvatten skall utnyttjas som en positiv resurs i stadsbyggandet. • Primärt ska öppen avledning av dagvatten utnyttjas så långt som

möjligt i nya planområden.

40 _{VA-Syd, Stefan Milotti, 2009-04-23.}

41 _{Miljöåterbyggande – En antologi om återvinning och ekologi, Boverket, s 19.} 42 _{Dagvattenstrategi för Malmö; Malmö Stad augusti 2007, s 4.}

2.3.2 Dimensionering av regnvattenflöde

Vid beräkning av ett sannolikt regnvattenflöde används följande formel43: ...) ( ₁⋅ ₁+ ₂⋅ ₂+ ₃⋅ ₃+ =i Y A Y A Y A q _s där q = sannolikt regnvattenflöde (l/s) s

i = sannolik regnintensitet (l/s, m²) på orten, lägst beräknad för varaktighet 10 min och frekvens en gång på 5 år

A= horisontell projicerad area (m²) Y= ytkoefficient enligt tabell 2.3

Typ av yta Area A (m²) Y

Trädgårdstomt < 1 500 0,3

Grusbelagd yta _{≥ 1 500} 0,6

Gräsyta på obehandlad mark _{≥ 1 500} 0,1

Takyta och annan yta med tät

beläggning t ex asfalt, betong - 1,0

Annan yta oavsett typ av beläggning < 1 500 1,0

Tabell 2.3 Ytkoefficienter för olika typer av ytor.

Vid dimensionering av regnvattenflöden används ytan för den horisontella projekteringen av taket, samt ett sannolikt schablonvärde för regnvattenflödet på 0,013 l/s·m² vid en takyta mindre än 10 000 m². Takytor överstigande 10 000 m² kräver att det ortsspecifika regnvattenflödet används istället för schablonvärdet.44

Regnvattenflödet används endast för beräkning av vilket flöde den beräknade ytan maximalt kan ge, för dimensionering av lagringstank för regnvatten se kapitel 2.3.4 Dimensionering av lagringstank för regnvatten.

43 _{Byggvägledning 10, Vatten och avlopp; Marko Granroth, Lars Olof Matsson, s. 120.} 44 _{Installationsteknik AK för V; Catarina Warfvinge, 5:2.}

2.3.3 Projektering av regnanvändande installation

Vid en regnanvändande installation finns det flertalet projekteringsförutsättningar som måste tillgodoses för att se till att vattensystemet fungerar på bästa sätt utan driftstörningar och att de ekonomiska effekterna utnyttjas optimalt. Den mångåriga erfarenheten av ”normala” vatteninstallationer gör att dimensioneringen av densamma är relativ lätt att göra, medan en regnvattenanvändande installation blir svårare bl.a. just p.g.a. bristen av praktisk erfarenhet i Sverige. Som ytterligare försvårande omständigheter vid dimensionering av en regnvattenanvändande installation kan regnet och dess oregelbundenhet räknas, vilket har betydelse för bl.a. storleken på regnvattentanken.

Följande projekteringsanvisningar från ACO45 kan ses som rådgivande för merparten av de fastigheter där ett alternativt regnanvändande är möjligt:

Normer– En regnvattenanläggning måste följa de tekniska normer som finns

för VA-anläggningar, dock så finns det för tillfället inga specifika regler för regnanvändande anläggningar utan endast för ”övrigt vatten” – vilka är de riktlinjer som måste följas (se kapitel 2.1.3 Boverkets byggregler).

Regnvattenkvalitet – De områden där användning av regnvatten är normalt

sett för spolning av WC-stol, biltvätt, trädgårdsbevattning och till viss del hushållstvätt. Regnvatten skall uteslutande användas i kallvattensystem, men undantag kan göras för t.ex. hushållstvätt där regnvattnen kortvarigt värms i slutapparaten, t.ex. tvättmaskin. Även om regnvatten ej används för någon aktivitet där vattnet normalt kräver en dricksvattenkvalitet, så måste kvaliteten på regnvattnet vara av sådan karaktär att driften av vatteninstallationerna ej riskeras. Ett exempel på detta är att endast regnvatten från takavrinning är tillåtet att använda. Detta p.g.a. att avrunnet regnvatten från t.ex. garageuppfarten ej är av samma kvalitet som det regnvatten som kommer från takavrinnig. Följande krav bör vara fullgjorda för att regnvattnets kvalitet ska ses som tillräcklig:

• Kemiskt ofarligt beroende på vilket användningsområde som det skall användas till.

• Ej hälsofarligt oavsett användningsområde. • Klart, utan färg och utan lukt.

• Fritt från fasta partiklar och smuts.

Kemiska tillsatser till regnvattnet skall undvikas, då detta ses som onödigt.

Dimensionering – En grundläggande dimensionering (se kapitel 2.3.4

Dimensionering av lagringstank för regnvatten) av det regnanvändande vattensystemet skall göras innan anläggningen installeras för att undvika ovannämnda drift- och ekonomiska vinststörningar (en feldimensionering av en regnvatteninstallation kan leda till en motvilja för fastighetsägaren att i framtiden använda något liknande och i värsta fall orsaka ett negativt intryck för hela branschen). Taklutning, takyta och genomsnittlig årsnederbörd är några av de

viktigaste faktorerna vid dimensionering av den möjliga uppsamlade regnvattenmängden, vilket i sin tur ska jämföras med vilket användningsområde regnvattnet skall förse, samt vilket behov där finns (t.ex. för WC-spolning).

Takmaterial – Då regnvattenkvaliteten i största mån är beroende av

avrinningsytans befogenhet och fasta partiklar och smuts skall motverkas (se punkt Regnvattenkvalitet ovan) är det viktigt att taket i möjligaste mån är fritt från t.ex. mossa, lavar och dylik beväxning. Detsamma gäller för söndervittrade tak, vilket medför en ökad mängd av oönskad kontamination av regnvattnet. De på den senaste tiden mer och mer populära gröna taken (mossa-sedum) är dock, tillsammans med halm- och grästak, inte att rekommendera till annat än trädgårdsbevattning, då den organiska belastningen, den möjliga färgningen och igensättningsrisken på regnvatten insamlat från sådana tak är för på tok för hög. Bland de takbeläggningar som passar bra för regnvattenanvändning kan vanlig takpapp (bitumen) räknas och ger oftast inga problem. Cement innehållande asbest där risk för söndervittring finns måste genomgå grundlig sanering innan användning och bör därefter endast användas till områden där kontakt med regnvattnet minimeras, till exempel WC-spolning. Takbeklädnad bestående av koppar eller något galvaniserat material är ej lämpliga och ska därför undvikas (se kapitel 2.1.2 Miljö).

Filtrering – Vid projektering av vilken sorts filter som skall användas för en

regnvatteninstallation utgår man ifrån bl.a. kapacitet, antalet tilltänkta uppsamlingspunkter m.m. Det finns i princip två huvudtyper av filter för användning till regnvatteninstallationer:

• Stuprörsfilter – Kan monteras direkt på befintliga stuprör, vilket både underlättar montering och ledningsdragning i mark undviks. Kapaciteten är dock begränsad och rekommenderas för takytor upp till ca 150 m². Konstruktionen består utav ett filternät som delar flödet i två separata strömmar, där det större filtrerade flödet leds till regnvattentanken och det mindre håller filterytan ren och leder bort möjliga föroreningar.

• Markförlagt filter – Till skillnad från stuprörsfiltret så passar det markförlagda filtret främst till större anläggningar (takytor upp till ca 3 000 m²) och förenklar bl.a. rengöringen av filtrena, då det behövs betydligt färre markförlagda filter än stuprörsfilter för att filtrera samma volym regnvatten. Konstruktionen är i princip densamma som i stuprörsfiltret.

För att filtreringen av regnvattnet skall vara så effektivt som möjligt så bör uppsamlingen av regnvattnet till så stor grad som möjligt ske från ytor där förekomsten av organiskt material som löv, grenar och andra förmultnande ämnen ej förekommer (se punkt Takmaterial ovan). Detta då organiskt material under förmultningsprocessen släpper ifrån sig bakterier som i möjligaste mån skall undvikas i det tillvaratagna regnvattnet. Vad det gäller porstorlek på filternätet i regnvattenfilter bör den vara tillräckligt finmaskig för att på ett tillfredställande sätt separera större partiklar från regnvattnet, men en för liten porstorlek påverkar vattengenomsläppligheten negativt. En porstorlek på högst ca 0,2 mm rekommenderas av ACO och materialvalet bör

ge inga eller småskaliga beläggningar trots flitig användning. Åtkomstmöjligheter för tömning och bytning av filter skall tas hänsyn till vid projektering.

Lagringstankar – Vid projektering och dimensionering (se kapitel 2.3.4

Dimensionering av lagringstank för regnvatten) av storlek på lagringstankar för regnvatten tas först och främst årsbehovet av regnvatten i beräkning. En normalförbrukning av regnvattnet antas vanligtvis till 21 dagar (ca 6 % av ett år) för bostäder och 15 dagar (ca 4 % av ett år) för t.ex. skolor, institutioner och likande. Ett bräddavlopp skall finnas i tanken och en dimensionering av tanken skall göras med hänsyn till att regnvattennivån skall kunna stiga över detta, vilket gör det möjligt att vid jämna intervall avlägsna flytslam som bildas. Bräddning av regnvattentanken kan beräknas uppstå mellan 3 och 5 gånger per år. I bräddavloppet skall vattenlås installeras och om risk för baksug från dagvattennätet föreligger även backventil. Ytterligare hänsyn bör tas för att se till att bottensediment i tanken aldrig pumpas in i systemet, vilket erhålls genom att tankvolymen överdimensioneras med 10 % (lägsta möjliga regnvattennivå). Regnvattentillopp till tanken skall utformas så att tilloppet dämpas och alltid sker med ett laminärt (låg hastighet) flöde, då ett turbulent (hög hastighet) flöde kan få t.ex. partiklar och bottensediment att virvla upp. Vid val av tankmodell finns det i princip två olika val:

• Markförlagda regnvattentankar, som skall förses med uppflytningsskydd (vid risk för högt grundvatten) och ett betäckningslock med minst 600 mm i diameter för att inspektion och rengöring av tanken skall kunna ske. Betäckningen skall även vara tät och om den markförlagda regnvattentanken är placerad under ett körbart område så skall den även förses med körbar betäckning och tryckytjämningsplatta.

• Inomhusplacerade regnvattentankar, vars placering kräver en golvbrunn eftersom det kan föreligga risk för läckage. Inomhustankmaterialets beskaffenhet gör även att de ska skyddas från ljusinsläpp och temperaturer över + 18° C.

Figur 2.9 Exempel på utformning av markförlagd lagringstank av glasfiberarmerad polyester (till vänster) och inomhustank av polyeten (till höger) från ACO.

Vanligtvis behövs inga separata avluftningsledningar för markbelagda lagringstankar på grund av att naturlig avluftning sker via stuprör. Dock så bör tankar placerade inomhus förses med avluftning, liknande den för

spillvattenavluftning, vars mynning måste placeras så att inga föremål kan komma i tanken den vägen.

Pumpar – Vid val av regnvattenpump bör faktorer, gemensamma för de flesta

vattenpumpar, som exempelvis lång livslängd, korrosionsbeständighet, låg ljudnivå, låg strömförbrukning och relativt liten pumpvolym eftersträvas. Likaså att samtliga vattenberörda delar består av rostfritt stål eller plast och att pumpens kapacitet och lyfthöjd klarar de byggnadsspecifika kraven. Ett torrkörningsskydd i form av en säkring som bryter pumpens drift vid brist på regnvatten ska finnas i tanken. Placering av en icke-dränkbar pump skall ske så att sugledningen från tanken blir så kort som möjligt och med minimalt antal böjar och kopplingar. Inomhusplacerad pump skall även förses med vibrationsdämpande fötter.

Figur 2.10 Exempel på självsugande pump (till vänster) med integrerad flödeskontroll för inomhusbruk och dränkbar pump (till höger) med flottör med sugledning för montering i markförlagd tank där flödeskontroll monteras inomhus.

Påfyllning av dricksvatten – Eftersom regnvattentillgången tillsammans med intensiteten och frekvensen årligen varierar (se kapitel 2.1.5 Statistik och ekonomi), så krävs det alltid en möjlighet till dricksvattenpåfyllning av regnvattentanken. Dock så skall en fast förbindelse mellan regnvattnet och dricksvattnet undvikas för att på alla sätt minimera att en hopblandning av de båda sker. Därför sker alltid påfyllning av dricksvatten via fritt fall, genom en så kallad trycklös zon.

Regnvattenledningar – Osaken till att en direkt förbindelse mellan regn- och

dricksvatten är dels den redan nämnda risken för hopblandning, men även att driftstörningar på tappvattennätet kan skapa ett regnvattensugande vakuum och på så sätt hopblanda de båda. Tydlig uppmärkning med ”Ej dricksvatten” av samtliga regnvattenledningar och tappställen, med maximalt 3 m mellanrum och vid samtliga T-rör och riktningsändringar. Vad det gäller materialval så skall regnvattenledningar vara av korrosionsbeständiga material för att undvika rostskador. Exempel på passande material är polybuthylen (PB), polyethylen (PE), polypropulen (PP) eller rostfritt stål. I likhet med takmaterial (se punkt Takmaterial ovan) så skall ej galvaniserade ledningar eller kopparledningar

användas. Rörledningarnas dimension bestäms vanligtvis av

komponenter skall självklart provtryckas efter installation och innan användning för att säkerställa både funktionsduglighet och täthet. På regnvattenledningens lägsta punkt skall även en ventil installeras för att kunna tömma hela systemet på regnvatten vid underhållsarbete.

Styrsystem – En automatisk styrning av regnvattenanläggningen gör att en

optimal driftsäkerhet nås och de funktioner som bör styras centralt innefattar bl.a. styrning av dricksvattenpåfyllning, torrkörningsskydd för pumpen och vattennivåmätare.

2.3.4 Dimensionering av lagringstank för regnvatten

Vid dimensionering av hur stor volymen på lagringstanken för regnvattnet som används i anläggningen används, enligt ACO TTM46, följande faktorer och formel: B Vattenbehov per år Bostäder - WC 36 l/person/dygn* - Tvättmaskin 18 l/person/dygn* Kontor 2 500 l/person/år

A Takyta (horisontell projicerad) m² N Nederbörd (årligt genomsnitt) mm R1 Flödeskoefficient

- Tak med 45° lutning 0,75 - Tak med 30° lutning 0,70 - Tak med 20° lutning 0,60 R2 Reduktionsfaktor filter, generellt 0,9 T Möjlig uppsamlad regnmängd liter/år

V Tankvolym** liter

* Beräknas generellt 250 dygn/år.

** Tanken bör klara 21 dagars förbrukning eller 6 % på ett år. Formeln för beräkning av tankvolym ser ut som följande:

2 1 R R N A T = ⋅ ⋅ ⋅ dygn personer v vattenbeho B= ⋅ ⋅ * om T ≥B→V =B⋅0,06** annars V =T⋅0,06** 46 _{ACO TTM. http://www.acottm.se/.}

3 Analys och resultat

3.1 Standardhus

För att underlätta en analys av skillnader och eventuella likheter mellan ett idag normalt vattensystem och ett med regnvattenanvändning för spolning av WC definieras ett ”standardhus” enligt följande:

Geografisk placering: Malmö

Typ: Flerbostadshus

Vån: 4

Lägenheter: 20 st.; 7 st. x 2 R.O.K. (1 WC), 10 st. x 3 R.O.K. (1 WC) och 3 st. x 4 R.O.K. (2 WC)

Totalt antal WC: 23 st.

Antal boende: 38 st.

Takyta: 400 m²

Taklutning: 20 °

Regnvattenflödesberäkning (se kapitel 2.3.2)

Sannolikt regnvattenflöde: 0,013 l/s·m² (takyta < 10 000 m²) Totalt regnvattenflöde: 5,2 l/s

Vattenbehov och tankvolym (se kapitel 2.3.4)

Vattenbehov för WC: 36 l/pd

Vattenbehov för WC totalt: 342 000 l/år, hus Beräknad

regnvattentankvolym 8 424 liter Verklig*

regnvattentankvolym 9 266 liter ≈ 9,3 m³

* Överdimensionering med 10 % (se kapitel 2.3.3 Projektering av regnanvändande installation under rubrik Lagringstankar).

För att få perspektiv på hur stor del av den totala vattenanvändningen som WC-spolvatten står för gör jag nedan en jämförelse med den totala

vattenanvändningen per person och dygn. Fördelningen skiljer sig något beroende på vilken källa som används, exemplet nedan från Svenskt Vatten47 och anses som ett normalfall:

Ungefärlig

Aktivitet förbrukning/person·dygn Dryck och mat 10 liter (6 %)

WC-spolning 35 liter (19 %)

Disk 35 liter (19 %)

Tvätt 25 liter (14 %)

Personlig hygien 65 liter (36 %) Övrig användning 10 liter (6 %)

---

Summa 180 liter (100 %)

Figur 3.1 Ungefärlig dygnsförbrukning av vatten per person uppdelat efter vattenförbrukande aktivitet.

Den ungefärliga sammanlagda vattenkostnaden för Malmö är 8,38 kr/m³ (se kapitel 2.1.5 Statistik och ekonomi) alltså 0,838 öre/liter, vilket skulle medföra en ungefärlig dags- och årskostnad per person enligt nedan. Årskostnaden är baserad på en vattenförbrukning över standardtalet 250 dygn per år.

Ungefärlig Ungefärlig Aktivitet förbrukning/person·år årskostnad Dryck och mat 2 500 liter, 2,5 m³ 21 kr

WC-spolning 8 750 liter, 8,75 m³ 73 kr

Disk 8 750 liter, 8,75 m³ 73 kr

Tvätt 6 250 liter, 6,25 m³ 52 kr

Personlig hygien 16 250 liter, 16,25 m³ 136 kr Övrig användning 2 500 liter, 2,5 m³ 21 kr

---

Summa 45 000 liter, 45 m³ 376 kr

47 _{Dricksvatten - vårt viktigaste livsmedel, Svenskt Vatten.}

Ungefärlig dygnsförbrukning

per person (liter)

Dryck och mat (6 %) WC-spolning (19 %) Disk (19 %) Tvätt (14 %)

Personlig hygien (36 %) Övrig användning (6 %)

3.2 Normal installation och kostnad

3.2.1 Installation och installationskostnad

För en övergripande principiell modell över hur ett normalt tappvattensystem ser ut se kapitel 2.1.4 Dagens teknik.

Installationerna i ett normalt tappvattensystem ser i princip likadana ut oberoende på vilken fastighet som granskas och i jämförelsen med en regnvattenanvändande installation kommer de fasta installationskostnaderna, t.ex. värmeväxlare, ackumulatortank, ventiler, invändig rördragning o.s.v., ej att behandlas i detta arbete. De antas vara lika stora både i den normala installationen och i den regnvattenanvändande. Detta är en grov förenkling av hur det i verkligenheten ser ut, men görs för att möjliggöra en enkel och ungefärlig ekonomisk analys som inte blir alltför avancerad.

Invändig ledningskostnaden (rördragning, ventiler o.s.v.) för att koppla en kalltappvattenledning till WC-stol antas alltså kosta ungefär lika mycket som kostnaden för att koppla en regnanvändande ledning till WC-stol. Markrör för dag- och spillvatten görs heller ingen skillnad på vid beräkning av kostnader för en normal och en vattenanvändande installation. Den initiala installationskostnaden för en normal installation blir således noll kronor och den enda kostnaden blir den löpande vattenkostnaden.

3.2.2 Vattenkostnad

Vid beräkning av vattenkostnaderna har de vattenavgifter från VA-SYD, omnämnda i kapitel 2.1.5 Statistik och ekonomi, använts. Vattenmätning sker endast på ingående renvattenledning, vilket medför att avloppsvattenkostnaden baseras på hur mycket renvatten som tas in. Det spelar alltså ingen roll om det släpps ut mer vatten i avloppen än vad som tas in, till exempel som i fallet med en regnvattenanvändande anläggning. Användningsfrekvensen beräknas till 250 dygn/år som är en uppskattning över en normalanvändning med hänsyn till hur användningen i genomsnitt ser ut spritt över ett år. Spolvolymen (36 l/pd) är enligt ACO TTM:s48 _{dimensionerade råd.}

Renvattenkostnad för spolning av WC, per person och dag: 36 l/pd · 0,406 öre/l =14,616 öre/pd = 0,14616 kr/pd ≈ 0,15 kr/pd

Renvattenkostnad för spolning av WC, per person och år: 0,15 kr/pd · 250 dygn = 37,50 kr/år·person

Renvattenkostnad för spolning av WC, för hela standardhuset per år: 37,50 kr/år · 38 personer = 1 425 kr/år·standardhus

Avloppsvattenkostnad från spolning av WC, per person och dag: 36 l/pd · 0,432 öre/l = 15,552 öre/pd = 0,15552 kr/pd ≈ 0,16 kr/pd Avloppsvattenkostnad från spolning av WC, per person och år: 0,16 kr/pd · 250 dygn = 40 kr/år·person

Avloppsvattenkostnad för spolning av WC, för hela standardhuset per år: 40 kr/år · 38 personer = 1 520 kr/år·standardhus

Sammanlagd ren- och avloppsvattenkostnad vid normal installation för standardhuset per år:

Renvattenkostnad 1 425 kr/år Avloppsvattenkostnad 1 520 kr/år ---

2 945 kr/år

3.3 Regnanvändande installation och kostnad

3.3.1 Installation och installationskostnad

Val av regnvattenanläggning görs enligt projekteringsråd (se kapitel 2.3.3 Projektering av regnanvändande installation) och dimensionerande förutsättningar. Den regnvattentankstorlek som är nödvändig för standardhuset dimensioneras enligt kapitel 2.3.4 Dimensionering av lagringstank för regnvatten. I fallet med standardhuset har ett dimensioneringsförslag lämnats från ACO49 efter mailförfrågan. Exempel på installationsprincip, även den från ACO, kan ses nedan.

Figur 3.2 Principinstallation för markförlagd tank och inomhusplacerad pump från ACO.

Installationerna i ett normalt tappvattensystem ser i princip likadana ut oberoende på vilken fastighet som granskas och i jämförelsen med en regnvattenanvändande installation kommer de fasta installationskostnaderna, t.ex. värmeväxlare, ackumulatortank, ventiler, invändig rördragning o.s.v., ej att behandlas i detta arbete.

Invändig ledningskostnaden (rördragning, ventiler o.s.v.) för att koppla en kalltappvattenledning till WC-stol antas alltså kosta ungefär lika mycket som

kostnaden för att koppla en regnanvändande ledning till WC-stol. Markrör för dag- och spillvatten görs heller ingen skillnad på vid beräkning av kostnader för en normal och en vattenanvändande installation.

Eftersom vattenbehovet är så pass stort (23 WC, 38 boende) så är en markförlagd tank att föredra framför en inomhusplacerad. Ungefärliga kostnader, enligt ACO50_{, blir för standardhusets räkning ungefär som följer:}

Markförlagd tank, 9,3 m³ 60 000 kr

Distributionsenhet 50 000 kr

Markfilter 4 000 kr

---

Summa exkl. moms 114 000 kr

Distributionsenheten i beräkningen ovan innefattar distributionstank, pump, sugfilter och styrning för montering inomhus. I priset för den markförlagda tanken ingår även pris för installation.

3.3.2 Vattenkostnad

Vid beräkning av vattenkostnaderna har de vattenavgifter från VA-SYD, omnämnda i kapitel 2.1.5 Statistik och ekonomi, använts. Vattenmätning sker endast på ingående renvattenledning, vilket medför att avloppsvattenkostnaden baseras på hur mycket renvatten som tas in. Det spelar alltså ingen roll om det släpps ut mer vatten i avloppen än vad som tas in, till exempel som i fallet med en regnvattenanvändande anläggning. Användningsfrekvensen beräknas till 250 dygn/år som är en uppskattning över en normalanvändning med hänsyn till hur användningen i genomsnitt ser ut spritt över ett år. Spolvolymen (36 l/pd) är enligt ACO TTM:s51 _{dimensionerade råd.}

Eftersom en regnvattenanvändande installation i ett idealfall kan tillgodose 100 % av spolvattenbehovet för samtliga WC i standardhuset sett över ett år och det självklart är en sådan effektivitet som eftersträvas, så krävs ändå en viss marginal vid beräkning av den totala renvattenkostnaden. Därför har ett ekonomiskt utrymme för en renvattenanvändning på 10 % av det totala spolvattenbehovet använts vid beräkning av kostnaden, vilket är en godtycklig siffra men vars princip är att i resultatet visa hur stor skillnaden kan bli vid ett fullt fungerande och effektivt regnanvändande vattensystem.

Renvattenkostnad för spolning av WC, per person och dag:

36 l/pd · 0,10 · 0,406 öre/l = 1,4616 öre/pd = 0,014616 kr/pd ≈ 0,015 kr/pd Renvattenkostnad för spolning av WC, per person och år:

50 _{ACO Nordic, David Anderson, 2009-05-07.} 51 _{ACO TTM. http://www.acottm.se/.}

0,015 kr/pd · 250 dygn = 3,75 kr/år·person

Renvattenkostnad för spolning av WC, för hela standardhuset per år: 3,75 kr/år · 38 personer = 142,50 kr/år·standardhus

Avloppsvattenkostnad från spolning av WC, per person och dag:

36 l/pd · 0,10 · 0,432 öre/l = 1,5552 öre/pd = 0,01552 kr/pd ≈ 0,016 kr/pd Avloppsvattenkostnad från spolning av WC, per person och år:

0,016 kr/pd · 250 dygn = 4 kr/år·person

Avloppsvattenkostnad för spolning av WC, för hela standardhuset per år: 4 kr/år · 38 personer = 152,00 kr/år·standardhus

Sammanlagd ren- och avloppsvattenkostnad vid regnanvändande installation för standardhuset per år:

Renvattenkostnad 142,50 kr/år Avloppsvattenkostnad 152,00 kr/år ---

294,50 kr/år

3.4 Resultat

Med standardhuset definierat, dess uppsamlingskapacitet och vattenbehov bestämt, samt de uppskattade vatten- och installationskostnader för en normal och en regnvattenanvändande installation bestämda, kan en totalkostnad för respektive installationstyp beräknas. En jämförelse av totalkostnaderna (installations- och vattenkostnad) för de båda alternativen visar då på hur stor den rena ekonomiska skillnaden är sett över en normal livscykel av en byggnad (50 år).

Värt att notera är att startkostnaden (år noll) för en normal installation till standardhuset sätts till noll kr, medan den för en regnanvändande installation till standardhuset sätts till 114 000 kr som är summan för kostnaderna för tank, distributionsenhet och filter (se kapitel 3.3.1 Installation och installationskostnad), samt att den regnvattenanvändande anläggningens kurva får sin lutning tack vare den ansatta dricksvatteninblandningen på 10 % per år. I beräkningen för diagrammet nedan har, av förenklande orsaker, prisutvecklingen för renvatten bortsetts från.

Årskostnad för en normal jämfört med en

regnanvändande installation

Som synes så kommer brytpunkten där den regnvattenanvändande installationen för standardhuset blir lönsammare än den normala installationen först efter 43 år och ca 127 000 kr från installationstidpunkten. Den så kallade avbetalningstiden (pay-off time), alltså den tid det tar att göra en förtjänst för ett regnanvändande system i ett hus liknande det antagna standardhuset är således nästan lika lång som byggnadens livscykel, vilket inte är särskilt bra om man ser till lönsamheten för användaren (hyresgäst/hyresvärd).

Orsaken till denna långa lönsamhetstid kan härledas till flera faktorer:

• Renvattentillgången och därmed även renvattenkostnaden i Sverige är mycket låg (se kapitel 2.1 Inledande bakgrund och kaptitel 2.1.5 Statistik och ekonomi).

• Installationskostnaden för en regnvattenanvändande anläggning är för dyr för att lönsamheten för en fastighet av standardhusets storlek skall bli tillräcklig. Priserna på anläggningarna är självklart beroende på tillgång och efterfrågan och i och med ett begränsat intresse och bristande konkurrens i Sverige så är priserna fortfarande höga.

• Standardhusets relativt begränsade takyta jämfört med vattenbehovet gör att mängden regnvatten som kan fångas är litet jämfört med hur många toaletter som fastigheten innefattar.

Renvatteninblandningen på 10 % per år är kanske en avgörande faktor? Vid en fullständig regnvattenanvändning (100 % regnvattenanvändning) så blir motsvarande lönsamhetstid istället 39 år och 114 000 kr från installationstidpunkten, vilket fortfarande är på tok för lång tid för att rättfärdiga en vinstgivande kommersiell användning.

Då båda de ovanstående kostnadsberäkningarna ej beräknats med någon slags prisutveckling på renvattenkostnaderna sett över byggnadens livscykel kan även detta undersökas. På samma sätt som i föregående fall sätts grundinvesteringen för en regnanvändande anläggning till 114 000 kr och avbetalningstiden för den regnanvändande anläggningen räknas från installationspunkten till det år grundinvesteringens totalsumma är mindre än totalsumman för renvattenkostnaden för den normala installationen (ingen inblandning av renvatten till regnvattentanken). Som ursprungspriset för renvatten sätts årets vattenkostnad 8,38 kr/m³ och det totala årsvattenbehovet för WC-spolning i standardhuset som 342 000 l (se kapitel 3.1 Standardhus), alltså 342 m³. Storleken på prisutvecklingen i procent per år för renvatten är näst intill omöjlig att förutse, men ett antagande kan göras att den är större eller lika med Riksbankens inflationsmål på 2 % per år52. I beräkningen nedan beräknas avbetalningstiden för den regnvattenanvändande anläggningen i jämförelse med en prisutveckling för renvatten med både 2 % (fall 1) och 5 % (fall 2) per år.

Fall 1

Ursprungspris för renvatten: 8,38 kr/m³ Prisutveckling för renvatten: 2 % per år.

Vattenförbrukning i standardhuset: 342 000 liter/år, 342 m³/år Avbetalningstid: ca 30 år

Dåvarande pris för renvatten: 14,88 kr/m³ Fall 2

Ursprungspris för renvatten: 8,38 kr/m³ Prisutveckling för renvatten: 5 % per år.

Vattenförbrukning i standardhuset: 342 000 liter/år, 342 m³/år Avbetalningstid: ca 23 år

Dåvarande pris för renvatten: 24,51 kr/m³

Dessa beräkningar visar på att avbetalningstiden för en regnanvändande anläggning för spolning av WC i det ansatta standardhuset rent ekonomiskt inte är en klok investering, även med en realistisk prisutveckling för de renvattenkostnader som belastar den normala installationen.

Var kan i så fall en regnvattenanvändande anläggning för spolning i WC då användas och samtidigt rättfärdigas ekonomiskt? Som det ser ut i dagens prisläge, både med kostnaden för regnvattenanläggningen och för vattenkostnaden, är det åtminstone några viktiga faktorer som bör uppfyllas för att ge en regnvattenanvändande anläggning en någorlunda positiv prognos:

• Stor takyta.

• Högt medeltal för årlig nederbörd. • Många toaletter.

Fastigheter som enligt dessa faktorer skulle vara ideala för en regnanvändande anläggning bör alltså helst uppfylla samtliga. Exempel på fastigheter som passar bra in på den beskrivningen skulle kunna vara t.ex. konferenscenter, skolor eller institutioner som oftast har både stor takyta och många toaletter.

En faktor som är svår att att definiera är det så kallade PR-värdet, som spelar en större och större roll i hur bostadsrättsföreningar och byggföretag vill profilera sig och hur de vill att allmänheten skall uppfatta dem. Ekobyar, ekologiska kommuner och ekologiska bostadsområden växer fram mer och mer i dagens svenska samhälle och regnvattenanvändande anläggningar passar ju mycket bra in i de ekologiska principer som driver många av dessa aktörer.